一种无线倾角及位移监控装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种无线倾角及位移监控装置及系统，所述装置包括主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器、无线通信模块及电源管理模块；所述倾角传感器连接于主控MCU，所述倾角传感器用于获取待检测体的监测点的倾斜角度，并将获取的倾斜角度发送至主控MCU；所述激光测距传感器连接于中控MCU，所述激光测距传感器用于测量待检测体的监测点与参考地面的初始垂直高度，并将测量的垂直高度发送至主控MCU；所述主控MCU用于根据接收到待检测体的监测点的倾斜角度与初始倾斜角度判断待检测体的监测点的倾斜角度是否发生变化，若发生变化，则根据接收到的倾斜角度与初始倾斜角度的角度差与初始垂直高度计算待检测体的倾向位移。对不同高度的待检测体准确监控。

【技术实现步骤摘要】
一种无线倾角及位移监控装置及系统
本技术涉及建筑位移测量领域，特别涉及一种无线倾角及位移监控装置及系统。
技术介绍
在高层建筑项目，道路、桥梁、地铁建设中都存在深基坑工程施工。基坑在开挖过前需对某深基坑进行了围护，目前较常用的方式是打围护桩，形成支护结构。但在开挖过程中或基坑完成之后，由于受基坑周边土体卸荷效应、地质水渗透、天气灾害等因素的影响，往往会使支护桩受到挤压而发生倾斜，甚至出现崩塌引发安全事故。目前在建设工程领域，对深基坑支护桩、高大模板、高边坡的安全监测及预警普遍采取的措施是通过测量其倾斜角度来监测其倾斜状况。这种方式在实际工程应用中以单侧倾角的方式来进行监测和安全预警时存在缺陷。如对于不同高度的深基坑支护桩、古建筑或高边坡，当出现相同的倾斜角度时，高度越高的深基坑支护桩、古建筑或高边坡越容易出现坍塌、倒塌的事故。而且现有的倾角测量设备大部分都是基于三轴陀螺仪传感器的，三轴陀螺仪传感器主要基于角加速度的原理，其在测量运动中物体的倾角有很大的优势，但对静态倾角测量结果不准确或精度差。在少部分应用场合也有选用基于光纤陀螺仪的测斜设备，此种测斜设备的最大弱点是购置、使用和维护成本高，同时也存在一些灵敏度消失、噪声和光纤双折射引起的漂移和偏振状态改变引起的比例因子不稳定等问题。
技术实现思路
为此，需要提供一种无线倾角及位移监控装置、系统及方法，解决现有通过检测倾斜角度对建筑监测和安全预警存在缺陷、三轴陀螺仪检测静态倾斜角度不精确及光纤陀螺仪成本高和不稳定的问题。为实现上述目的，专利技术人提供了一种无线倾角及位移监控装置，包括主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器、无线通信模块及电源管理模块；所述倾角传感器连接于主控MCU，所述倾角传感器用于获取待检测体的监测点的倾斜角度，并将获取的倾斜角度发送至主控MCU；所述激光测距传感器连接于中控MCU，所述激光测距传感器用于测量待检测体的监测点与参考地面的初始垂直高度，并将测量的垂直高度发送至主控MCU；所述主控MCU用于根据接收到待检测体的监测点的倾斜角度与初始倾斜角度判断待检测体的监测点的倾斜角度是否发生变化，若发生变化，则根据接收到的倾斜角度与初始倾斜角度的角度差与初始垂直高度计算待检测体的倾向位移；所述无线通信模块连接于主控MCU，所述无线通信模块用于将主控MCU计算得到的待检测体的倾向位移发送至数据采集中心服务器；所述电源管理模块连接主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器及无线通信模块，所述电源模块用于为主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器及无线通信模块供电。进一步优化，所述倾角传感器为双轴倾角传感器。进一步优化，所述无线通信模块为窄带物联网模组。进一步优化，还包括电子罗盘，所述电子罗盘连接于主控MCU，所述电子罗盘用于检测待检测体的监测点倾斜方向。进一步优化，还包括报警指示灯，所述报警指示灯连接于主控MCU；所述主控MCU还用于判断倾向位移是否超过预设阈值，若超过预设阈值时，通过无线通信模块向数据采集中心服务器发送预警信息，并控制报警指示灯亮起。进一步优化，所述主控MCU还用于当判断待检测体的监测点的倾斜角度未发生变化，则控制倾角传感器、激光测距传感器在预设时间内进入休眠，同时进入低消耗模式。专利技术人还提供了另一个技术方案：一种无线倾角及位移监控系统，包括无线倾角及位移监控装置、基站及数据采集中心服务器；所述无线倾角及位移监控装置为权利要求1至6任一所述无线倾角及位移监控装置；所述基站用于无线通信模块连接于数据采集中心服务器；所述数据采集中心服务器用于接收并存储无线倾角及位移监控装置发送的待检测体的倾斜角度、垂直高度及倾向位移。专利技术人还提供了另一个技术方案：一种无线倾角及位移监控方法，包括以下步骤：初始标定值获取步骤：通过倾角传感器获取待检测体的监测点的初始倾斜角度，及通过激光测距传感器获取待检测体的监测点与参考地面的初始垂直高度；检测数值获取步骤：间隔预设时间，通过倾角传感器获取待检测体的监测点的倾斜角度；倾斜判断步骤：根据初始倾斜角度，判断待检测体的监测点的倾斜角度是否发生变化；若发生变化，则根据接收到的倾斜角度与初始倾斜角度的角度差与初始垂直高度计算待检测体的倾向位移，将计算得到的待检测体的倾向位移发送至数据采集中心服务器。进一步优化，所述倾斜判断步骤之后还包括步骤：判断倾向位移是否达到预设阈值，若达到预设阈值，则向数据采集中心服务器发送预警信息，同时发出报警信号。进一步优化，所述初始标定值获取步骤还包括：通过电子罗盘获取待检测体的监测点的初始倾斜方向；所述检测数值获取步骤还包括：间隔预设时间，通过电子罗盘获取待检测体的监测点的倾斜方向；所述倾斜判断步骤具体包括：根据获取的倾斜角度与初始倾斜角度进行比对或者根据获取的倾斜方向与初始倾斜方向进行比对，若倾斜角度或倾斜方向出现变化，则根据接收到的倾斜角度与初始倾斜角度的角度差与初始垂直高度计算待检测体的倾向位移，同时根据接收到的倾斜方向与初始倾向方向计算获得方向差，将计算得到的待检测体的倾向位移及方向差发送至数据采集中心服务器。区别于现有技术，上述技术方案，通过倾角传感器获取待检测体的倾斜角度，及通过激光测距传感器获取被测物体的监测点的垂直高度，通过获取的倾斜角度及垂直高度计算被测物体在监测点的倾向位移，然后将获得的倾向位移发送给数据采集中心服务器，通过数据采集中心服务器对接收到的倾向位移进行数据分析，及对待检测体是否会发生坍塌危险及产生预警，而不同高度的待检测体的监测点位置不同，可以实现不同高度的待检测体发生倾斜时位移状态参数监测及安全预警，能够针对不同高度的待检测体进行准确监控。附图说明图1为具体实施方式所述无线倾角及位移监控装置的一种结构示意图；图2为具体实施方式所述主控MCU的一种电路原理图；图3为具体实施方式所述电源管理的一种电路原理图；图4为具体实施方式所述倾角传感器的一种电路原理图；图5为具体实施方式所述无线通信模块的一种电路原理图；图6为具体实施方式所述电子罗盘的一种电路原理图；图7为具体实施方式所述无线倾角及位移监控系统的一种结构示意图；图8为具体实施方式所述无线倾角及位移监控方法的一种流程示意图。附图标记说明：110、主控MCU，120、倾角传感器，130、无线通信模块，140、激光测距传感器，150、电源管理模块，160、电子罗盘。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1，本实施例所述无线倾角及位移监控装置，包括主控MCU110、倾角传感器120、激光测距传感器140、倾角传感器120及电源管理模块150；所述倾角传感器120连接于主控MCU110，所述倾角传感器120用于获取待检测体的监测点的倾斜角度，并将获取的倾斜角度发送至主控MCU110；所述激光测距传感器140连接于中控MCU，所述激光测距传感器140用于测量待检测体的监测点与参考地面的初始垂直高度，并将测量的垂直高度发送至主控MCU110；所述主控MCU110用于根据接收到待检测体的监测点的倾斜角度与初始倾斜角度判断待检测体的监测点的倾斜角度是否发生变化，若发生变化，则根据接收到的倾斜角度与初始倾斜角度的角度差与初始垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线倾角及位移监控装置，其特征在于，包括主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器、无线通信模块及电源管理模块；所述倾角传感器连接于主控MCU，所述倾角传感器用于获取待检测体的监测点的倾斜角度，并将获取的倾斜角度发送至主控MCU；所述激光测距传感器连接于中控MCU，所述激光测距传感器用于测量待检测体的监测点与参考地面的初始垂直高度，并将测量的垂直高度发送至主控MCU；所述无线通信模块连接于主控MCU，所述无线通信模块用于将主控MCU计算得到的待检测体的倾向位移发送至数据采集中心服务器；所述电源管理模块连接主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器及无线通信模块，所述电源管理模块用于为主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器及无线通信模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种无线倾角及位移监控装置，其特征在于，包括主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器、无线通信模块及电源管理模块；所述倾角传感器连接于主控MCU，所述倾角传感器用于获取待检测体的监测点的倾斜角度，并将获取的倾斜角度发送至主控MCU；所述激光测距传感器连接于中控MCU，所述激光测距传感器用于测量待检测体的监测点与参考地面的初始垂直高度，并将测量的垂直高度发送至主控MCU；所述无线通信模块连接于主控MCU，所述无线通信模块用于将主控MCU计算得到的待检测体的倾向位移发送至数据采集中心服务器；所述电源管理模块连接主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器及无线通信模块，所述电源管理模块用于为主控MCU、倾角传感器、激光测距传感器及无线通信模块供电。2.根据权利要求1所述无线倾角及位移监控装置，其特征在于，所述倾角传感器为双轴倾角传感器。3.根据权利要求1所述无线倾角及位移监控装置，其特征在于，所述无线通信模块为窄带物联网模组。4.根据权利要求1所述无线倾角及位移监控装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑文，林文忠，阳清，何勇华，韩晓东，林文，
申请(专利权)人：福建汇川物联网技术科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35